第54屆--民國103年

食物的養分單元有一個示範實驗，測量洋芋片所含的能量。利用課本的方法做完實驗，不論花生米或洋芋片，大部分的熱量都會散失。 我們在荒野活動時學到了火箭爐，想說可以利用火箭爐，來製作熱量測量的卡計。火箭罐卡計將原本散失的熱量，用內外罐間的水吸收，因此熱量準確率大幅提升。純氧可以幫助燃燒更完全，花生米及洋芋片的熱量準確率都超過9成，以此來測量食物中的熱量，非常可行。 由於我們使用的火箭罐卡計，在食物熱量測量上獲得非常好的效果，因此我們修正了部分構造，完成了簡易火箭罐卡計的設計圖，並依據這個設計圖製作了一個模型。如果有廠商願意幫忙生產這個實驗裝置，全國的國中生，就有一個非常簡易且準確的熱量測量的實驗器材了。

人們使用牙膏來預防蛀牙、去除口臭及美白牙齒，得到更多讓牙齒變健康的效果。牙膏的製作過程中添加了許多不知名的化學物質，誤食或長期使用都對人體有害，它的水溶液排到河川裡也會影響生物的生存。即便書上有介紹如何自製天然牙膏，但其所使用的材料都是較不容易取得的。所以我們希望研發一種環保且效果好的牙膏，於是我們使用了玉米澱粉、蛋殼粉、食鹽、茶籽粉及米糠粉來製作牙膏，並與市售潔牙材料進行比較。透過螢光劑、摩擦力、無毒、碘酒變色等14項實驗，發現自製牙膏與市售潔牙材料的結果各有所差。我們所使用的材料成分都是家中方便取得的，所以大家也可以在家中調配出來，大家一起為地球盡一份心力吧!

透過實驗的探究，讓我們更了解快要消失的樂器 – 排灣族「鼻笛」，其中幾項結論包括，第一、初學者學習鼻笛要掌握笛子的角度在30度以內而且流速的控制是一件很重要的事情，相同的指法，不同的流速，所發出來的音會不相同，第二、研發學習鼻笛輔助工具「鼻套環」，解決鼻笛衛生的問題，並提高正確發音的成功率，第三、找到製作紙管鼻笛的黃金比例10 : 2 : 1 : 1。第四、發現紙管長度最短臨界值為49cm能製作六個音階的鼻笛，希望經由以上的研究，讓像我們一樣的都市小朋友都有機會推廣製作紙管鼻笛。

本研究在探討糯米橋灰漿成份與配比，查詢糯米橋相關文獻資料隨後進行田野調查與試驗。田野調查項目包含耆老訪談、結構尺寸量度、灰漿非破壞性試驗錘試驗、取樣等；化學檢驗分析包含灰分含量及鈣含量之測定，根據化學檢驗分析的含量數據進行糯米橋灰漿的配比實驗，試驗出最符合目前糯米橋的性質與強度的灰漿配比。 實驗結果得知糯米橋灰漿灰分含量約佔93%~96%、有機物含量約佔4%~7%、鈣含量約佔灰分含量1%~14%，由此推測糯米橋灰漿之主要成分非為糯米及黑糖，而是黏土及石灰。然而在抗壓及抗彎之強度試驗中發現，糯米橋灰縫強度並不高，抗壓強度約為7.911kgf/cm2、抗彎強度約為1.119kgf/cm2，與本實驗試體測試結果相近。最後建議以糯米3.830%、黑糖1.915%、石灰44.364%、黏土49.891%作為設計最佳配比。

香蕉葉葉大且裂多，欲探討裂因及裂開對植株的影響，透過長期追蹤觀察發現：破裂是外力和葉結構作用的結果，生長過程中，葉面積增加，造成葉面上有大波浪區塊，葉脈與中肋夾角大且向外擴張，加上空腔結構，當風、雨施加外力時，各區受力不均，於區塊交接處造成破裂，再者由於葉柄因纖維老化與重力拉扯，導致逐漸下垂，故老、中、新葉破裂情形不盡相同。而葉子一旦破裂，水分散失使葉子重量減輕、面積變小、擺幅變大，越破越多。許多熱帶樹種，以大葉行光合作用並散熱，但葉大易使植株被吹倒，很多種類都具有複葉型態，而香蕉葉以裂開減少風阻，研究發現裂開不影響光合與蒸散作用，裂開處有單寧可防蟲害，因此香蕉葉裂開的型態有助於適應熱帶生存。

本實驗主要探討甲殼素與金屬離子的作用，經過初篩後，選用Cu2+為實驗的主要金屬離子，探討在不同變因下甲殼素吸附Cu2+的能力，改變的變因為CuSO4(aq)濃度、甲殼素的克數以及環境的pH值。 接著探討甲殼素與Fe3+的作用時，發現不溶於水的甲殼素很特別地會溶在Fe3+溶液，因此深入探討Fe3+濃度對甲殼素溶解的影響以及溶解的原因。推測甲殼素應與Fe3+有錯合現象，而甲殼素與Fe3+錯合的結構應與Cu2+不同。 結合以上兩部分，比較甲殼素與Cu2+、Fe3+的結合作用。發現吸附Cu2+達飽和的甲殼素，置入FeCl3(aq)中，有部分溶解的現象。 最後參考文獻（林等人，2012）製作甲殼素膜，實驗發現甲殼素膜對Cu2+有吸附及通透的現象。改變製程，在甲殼素膜中摻雜鐵鹽，發現會增加甲殼素膜對水的溶解度。

本研究使用光彈應力分析法(Two-dimensional photoelsatic stress analysis)，來測量網紋招潮蟹(Uca acruata)步足的施力情形，並利用物理觀點來解釋為什麼招潮蟹傾向於往他的大螯方向移動的現象。

外來入侵種小花蔓澤蘭繁殖速度太快，使台灣本土生態系受到破壞。我們實驗發現，小花蔓澤蘭(葉和根莖)具有清除DPPH自由基能力及保護自由基誘發劑AAPH誘導紅血球溶血。小花蔓澤蘭葉和根莖總多酚含量可達51.6及20.9 mg/g，推測其所含多酚化合物可能是抗氧化活性的來源。抗癌研究發現，小花蔓澤蘭葉和根莖會誘導人類急性骨髓血癌細胞(HL-60)細胞毒性，其IC50 (抑制50%細胞存活率濃度)分別為150及350 μg/mL; 顯微鏡觀察下，血癌細胞有減少和皺縮現象。西方墨點法發現，小花蔓澤蘭葉和根莖可使血癌細胞Caspase-3蛋白增加、Bcl-2蛋白減少、Bax蛋白增加及PARP蛋白裂解，可能具誘發血癌細胞凋亡(Apoptosis)的能力。總結，小花蔓澤蘭具抗氧化及抗血癌功效，可開發成為預防自由基疾病及抗血癌的保健食品。

透過觀察與實驗，了解在一般環境下利用水果培養酵母菌液的特徵及變化。並研究水果的果皮、果肉、果芯及其他因素對於培養酵母菌液時間長短及變化。 在培養酵母菌的過程中，最重要的是必須減少汙染的因素，避免水果酵母液發黴產生變質。我們發現即便氣溫驟降而影響室內溫度變化，酵母菌也能順利的發酵，只是過程中所需時間的長短而已。此外，水果的每一部位都有酵母菌的存在只是含量多寡的不同，而不同的添加物對酵母菌的活性會產生不同的效果。

這次研究的目的是成功做出好吃豆腐。我們查到四種做豆腐的材料，檸檬汁、石膏、鹽滷、葡萄糖酸內酯，其中鹽滷是我們覺得最適合的，容易購買，也不會有澀澀、酸酸的怪味，吃起來還甜甜的。 為了把豆腐硬度的感覺變成科學數據，我們設計了「測硬度計」，用科學的方法測硬度，方便我們調整變因。 我們發現做豆腐的兩大難關就是豆漿濃度和鹽滷的量，所以設計了「豆皮判斷濃度法」和「鹽滷水量對照表」，幫大家用任何牌子的豆漿成功做出豆腐。 我們還發現不同的豆漿溫度、沖鹽滷後放置時間、壓豆腐時間都會影響豆腐硬度，大家可以根據自己的喜好做調整。最後我們設計了一套『做豆腐流程』，試做過的媽媽都覺得很不錯，這樣就不用擔心會吃到黑心豆腐囉！